Karakteristika for siliciumcarbidmateriale

På grund af dets stabile kemiske egenskaber, høj termisk ledningsevne, lav termisk udvidelseskoefficient og god slidstyrke har siliciumcarbid mange andre anvendelser udover at blive brugt som slibemiddel. For eksempel ved at påføre siliciumcarbidpulver på indervæggen af ​​et vandturbinehjul eller cylinderlegeme gennem en speciel proces, kan dets slidstyrke forbedres, og dets levetid kan forlænges med 1-2 gange; Det avancerede ildfaste materiale, der bruges til produktion, er varmebestandigt, stødbestandigt, lille i størrelse, let og høj i styrke, med gode energibesparende effekter. Lavkvalitets siliciumcarbid (indeholdende omkring 85 % SiC) er et fremragende deoxidationsmiddel, der kan accelerere stålfremstillingshastigheden, lette kemisk sammensætningskontrol og forbedre stålkvaliteten. Derudover er siliciumcarbid også meget brugt i produktionen af ​​siliciumkulstofstænger til elektriske varmekomponenter.
Siliciumcarbid har en høj hårdhed, med en Mohs hårdhed på 9,5, kun næstbedst efter verdens hårdeste diamant (grad 10). Den har fremragende varmeledningsevne og er en halvleder, der kan modstå oxidation ved høje temperaturer.
Siliciumcarbid har mindst 70 krystallinske former. - Siliciumcarbid er den mest almindelige type isomorft materiale, dannet ved høje temperaturer over 2000 grader C, med en hexagonal krystallinsk struktur (svarende til fibrøs zinkmalm). - Siliciumcarbid, med en kubisk krystalstruktur svarende til diamanter [13], dannes under 2000 grader C. Ved anvendelse af heterogene katalysatorbærere, - Siliciumcarbid på grund af dets forhold - Siliciumcarbid har tiltrukket sig stor opmærksomhed på grund af dets højere specifikke overfladeareal. Der findes en anden type siliciumcarbid, μ- Siliciumcarbid er den mest stabile og kan give en behagelig lyd under kollisioner. Men indtil videre er disse to typer siliciumcarbid ikke blevet anvendt kommercielt.
På grund af dens vægtfylde på 3,1 g/cm3 og relativt høje sublimeringstemperatur (ca. 2700 grader C) er siliciumcarbid meget velegnet som råmateriale til lejer eller højtemperaturovne. Det vil ikke smelte under noget opnåeligt tryk og har relativt lav kemisk aktivitet. På grund af dets høje termiske ledningsevne, høje elektriske feltstyrke og højeste strømtæthed har nogle forsøgt at bruge siliciumcarbid som et erstatningsmateriale, især ved anvendelse af højeffekthalvlederkomponenter. Derudover har siliciumcarbid en stærk koblingseffekt med mikrobølgestråling, og dets høje sublimeringspunkt gør den velegnet til opvarmning af metaller.
Ren siliciumcarbid er farveløs, men i industriel produktion er dens farve normalt brun til sort på grund af tilstedeværelsen af ​​urene stoffer som jern. Den regnbuelignende glans på overfladen af ​​krystallen skyldes dannelsen af ​​et beskyttende lag af silica.
SiC er en halvleder, der ændrer energiniveaustrukturen af ​​SiC-materialer gennem doping og yderligere regulerer deres ydeevne. Det bruger hovedsageligt ionimplantation til at dope atomer såsom A, B og N. Blandt dem er acceptoratomer såsom Al mere tilbøjelige til at erstatte SiC-gitterets position og danne dybe hovedenerginiveauer og derved opnå P-type halvledere; Og donoratomer som N og P er mere tilbøjelige til at indtage gitterpositionen af ​​C, og danner lavvandede donorenerginiveauer, og dermed opnår N-type halvledere. Det er værd at bemærke, at SiC har et bredt dopingområde (1X1014-1X1019 cm-3), som andre halvledere med bred båndgab ikke har, og det kan nemt opnå N-type og P-type doping inden for dette rækkevidde. For eksempel er resistiviteten af ​​4H SiC enkeltkrystaller doteret med AI så lav som 5